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第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 1 曲線運(yùn)動(dòng),觀看視頻并思考以下問題： 1.鏈球被拋出前做什么運(yùn)動(dòng)？ 2.鏈球被拋出時(shí)速度方向沿著鏈子的方向嗎？ 3.拋出前鏈球受到的拉力方向與速度方向相同嗎？,這兩種運(yùn)動(dòng)的軌跡有什么共性？,3,1.知道曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，知道曲線運(yùn)動(dòng)的 速度和位移方向。,2.知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，理解曲線運(yùn)動(dòng) 是變速運(yùn)動(dòng)。,3.經(jīng)歷蠟塊運(yùn)動(dòng)的探究過程。體會(huì)研究平面運(yùn)動(dòng) 的方法。,(難點(diǎn)),(重點(diǎn)),4,1.直線運(yùn)動(dòng),（1）勻速直線運(yùn)動(dòng),（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng),（3）自由落體運(yùn)動(dòng),2.曲線運(yùn)動(dòng),探究一、曲線運(yùn)動(dòng)的位移,物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)。,我們學(xué)過的直線運(yùn)動(dòng) 有哪些？請(qǐng)舉例說明,5,曲線運(yùn)動(dòng)的位移該如何表示呢？,3.曲線運(yùn)動(dòng)的位移,6,曲線運(yùn)動(dòng)的位移表示方法： 研究曲線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)，為了準(zhǔn)確表示物體的位置，我們通常以物體的初始位置為原點(diǎn)建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)系，用物體運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)來表示物體的具體位置，從坐標(biāo)原點(diǎn)向該點(diǎn)所做的一條有向線段就表示物體的位移。,【探究歸納】,7,1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向： 直線運(yùn)動(dòng)的速度方向在同一直線上，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是否也在同一直線上？,怎樣確定曲線運(yùn)動(dòng)中任意時(shí)刻（或任意位置）的速度方向呢？,曲線運(yùn)動(dòng)的速度的方向在不斷變化,【探究二：曲線運(yùn)動(dòng)的速度】,8,2.實(shí)例觀察1,水滴沿什么方向飛出？,3.實(shí)例觀察2,飛濺的熾熱鐵屑沿什么方向飛出？。,曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。,曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),4.曲線運(yùn)動(dòng)的速度特點(diǎn)：,【探究歸納】,你能說出 為什么嗎？,11,曲線運(yùn)動(dòng)有加速度嗎？,因?yàn)榧铀俣缺硎舅俣茸兓目炻?，如果速度變化了，就一定有加速度?曲線運(yùn)動(dòng)有加速度，一定是變速運(yùn)動(dòng)。,討論與交流,12,【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】質(zhì)點(diǎn)沿曲線從左向右運(yùn)動(dòng),請(qǐng)你畫出質(zhì)點(diǎn)在A、B、C 三點(diǎn)的速度方向。,,,,,解題關(guān)鍵： 速度沿軌跡的切線,13,探究三、曲線運(yùn)動(dòng)的描述實(shí)例,觀察并思考：蠟塊在水平和豎直方向分別做什么運(yùn)動(dòng)？實(shí)際上做什么運(yùn)動(dòng)？,1.觀察蠟塊運(yùn)動(dòng),14,水平方向：蠟塊隨管向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向：蠟塊相對(duì)管向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),紅蠟塊在裝有水的玻璃管中的運(yùn)動(dòng),【探究歸納】,15,2.理論分析蠟塊的運(yùn)動(dòng),設(shè)蠟塊豎直向上的速度為,蠟塊水平向右的速度為,任一時(shí)刻的x坐標(biāo),任一時(shí)刻的y坐標(biāo),t時(shí)間內(nèi)物體的位移,請(qǐng)結(jié)合勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析蠟塊的運(yùn)動(dòng),16,蠟塊的速度,可知任一時(shí)間段內(nèi)的平均速度均是,所以蠟塊做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。,是恒定不變的,,17,3.蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡,其中,是常量。,描述的是一條過原點(diǎn)的直線。也就是說蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。,請(qǐng)嘗試推導(dǎo)蠟塊的軌跡方程,18,學(xué)以致用一：小船過河,小船參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)？過河時(shí) 間和位移由哪些因素決定？,19,討論與交流 1.在船頭始終垂直對(duì)岸的情況下，在行駛到河中 間時(shí)，水流速度突然增大，過河時(shí)間如何變化？ 2.為了垂直到達(dá)河對(duì)岸，在行駛到河中間時(shí)，水 流速度突然增大，過河時(shí)間如何變化？,20,學(xué)以致用二：吊車,21,解題關(guān)鍵： 1.水流速度大小不影響過河時(shí)間，過河時(shí)間僅由垂直河岸方向的速度決定。 2.船頭指向即船在靜水中的速度方向。 3.實(shí)際速度垂直河岸時(shí) 的位移最小。,【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】河寬l＝300 m，水速u＝1 m/s，船在靜水中的速度v＝3 m/s，欲分別按下列要求過河時(shí)，船頭應(yīng)與河岸成多大角度？過河時(shí)間是多少？ (1)以最短時(shí)間過河； (2)以最小位移過河。,22,解析：(1)以最短時(shí)間渡河時(shí)，船頭應(yīng)垂直于河岸航行， 即與河岸成90°角。 最短時(shí)間為,(2)以最小位移過河，船的實(shí)際航向應(yīng)垂直河岸， 即船頭應(yīng)指向上游河岸．設(shè)船頭與上游河岸夾角為θ，有vcosθ＝u，θ＝arccos ＝arccos 渡河時(shí)間為,【互動(dòng)探究】,欲到達(dá)正對(duì)岸上游100 m處。船頭應(yīng)與河岸成多大角度？過河時(shí)間是多少？,解：設(shè)船頭與上游河岸夾角為α，則有 (vcosα－u)t＝s vtsinα＝l 兩式聯(lián)立得：α＝53°，t＝125 s,24,請(qǐng)思考：1.物體有初速度但不受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？,3.物體既有初速度又有外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？,2.物體沒有初速度但受外力時(shí)，將做什么運(yùn)動(dòng)？,②當(dāng)初速度方向與外力方向不在同一直線上做什么運(yùn)動(dòng)？,①當(dāng)初速度方向與外力方向在同一直線上（方向相同或相反）做什么運(yùn)動(dòng)？,探究四、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件,25,演示實(shí)驗(yàn):觀察鐵球的運(yùn)動(dòng)軌跡,受力方向與速度方向和軌跡 彎曲方向間有什么關(guān)系？,26,,F合或 a 跟 v 在同一直線上,,直線運(yùn)動(dòng),a 恒定→勻變速直線運(yùn)動(dòng) a 變化→變加速直線運(yùn)動(dòng),F合或 a 跟 v 不在同一直線上,,曲線運(yùn)動(dòng),a 恒定→勻變速曲線運(yùn)動(dòng) a 變化→變加速曲線運(yùn)動(dòng),說明：判斷直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a與v是否在同一直線上；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定。,【規(guī)律總結(jié)】,27,曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),1.曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線；,2.曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變；,3.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，一定具有加速度，合外力不為零,物體沿圓周逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且速度大小保持不變,【規(guī)律總結(jié)】,28,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲方向與其所受合外力方向有什么關(guān)系呢？,做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡凹的一側(cè),29,【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)從A到B速率逐漸增加，如圖所示，有四位同學(xué)用示意圖表示A到B的軌跡及速度方向和加速度的方向，其中正確的是( ),解析：由牛頓第二定律可知，加速度ɑ與合外力的方向相同，指向曲線的凹側(cè)，另外速度v的方向沿曲線的切線方向，故B、C項(xiàng)均錯(cuò)誤。由于質(zhì)點(diǎn)從A到B速率逐漸增加，則加速度與速度的夾角應(yīng)小于90°，綜上可知，只有D項(xiàng)正確。 答案：D,30,1.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),2.曲線運(yùn)動(dòng)在某點(diǎn)的速度方向是曲線在該點(diǎn)的切線 方向。,3.曲線運(yùn)動(dòng)的條件：運(yùn)動(dòng)物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上。,,軌跡是曲線,運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變，是變速運(yùn)動(dòng),一定具有加速度，合外力不為零,31,1.自然界中有很多物體做曲線運(yùn)動(dòng)，在所有的曲線 運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)速度（ ） A．方向一定改變 B．方向一定不變 C．大小一定改變 D．大小一定不變,A,32,2.（多選）以下說法正確的是（ ） A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B.變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) C.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定不為零 D.曲線運(yùn)動(dòng)軌跡上任一點(diǎn)的切線方向就是質(zhì)點(diǎn)在這一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向,ACD,33,5.(2015·廣東高考)如圖所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向運(yùn)動(dòng),帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板為參照物 ( ) A.帆船朝正東方向航行,速度大小為v B.帆船朝正西方向航行,速度大小為v C.帆船朝南偏東45°方向航行,速度大小為v D.帆船朝北偏東45°方向航行,速度大小為v 【解析】選D。本題考查速度的合成。以帆板為參照物,帆船在東西方向以速度v向東運(yùn)動(dòng),南北方向以速度v向北運(yùn)動(dòng),根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則可以求得帆船以帆板為參照物是以大小為v的速度向北偏東45°運(yùn)動(dòng),故選D。,34,4.如圖所示，物體沿圓弧由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程 中，速度大小保持不變，則( ) A.它的加速度為零 B.它所受合外力為零 C.它做的是變速運(yùn)動(dòng) D.它做的是勻速運(yùn)動(dòng),C,35,5.(2014·四川高考)有一條兩岸平直、河水均勻流 動(dòng)、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河,去程時(shí)船 頭指向始終與河岸垂直,回程時(shí)行駛路線與河岸垂直。 去程與回程所用時(shí)間的比值為k,船在靜水中的速度大 小相同,則小船在靜水中的速度大小為( ) A． B． C． D．,B,,,,,解題關(guān)鍵：去程時(shí)船在靜水中的速度垂直河岸，回程時(shí)合速度垂直河岸。,36,不論你在什么時(shí)候開始，重要的是開始之后就不要停止。,,